用于混凝土的制备方法与流程

本发明属于混凝土制备技术领域，尤其是涉及一种用于混凝土的制备方法。

背景技术：

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料，水以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。水泥混凝土在制备的过程中，需要使用到大量的天然砂，碎石，但这些资源属于不可再生资源，长期开采和使用天然砂和碎石，将会造成这些不可再生资源的逐渐减小，甚至于将会影响到生态环境，对生态造成不可逆的破坏。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种充分利用资源，节能环保的用于混凝土的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于混凝土的制备方法；所述混凝土由以下重量份的材料组成：水泥35-40份，淤泥15-20份，煤渣15-20份，建筑废料8-12份，加强纤维5-8份，防水添加剂2-3份；所述加强纤维由以下重量份的材料组成：玻璃纤维5-8份，聚丙烯纤维2-3份，塑钢纤维2-3份，聚氯乙烯树脂5-6份；制备方法包括以下步骤：

（1）建筑废料处理：将废弃混凝土块通过切割机切割成块状，并通过钻孔机在块状混凝土的不同位置进行打孔；将废弃的砖块，瓦片通过碎石机粉碎成80目的颗粒；之后将上述建筑废料一同混合形成建筑废料a；

（2）淤泥除臭：从河，湖，池塘，沉淀池，护城河等地方取得淤泥后，按1:1.5的比例向淤泥中投放氧化钙，并进行24h的静置；静置期间每隔20-30分钟人工采用耙子将淤泥搅乱；待24h之后，对淤泥进行晾晒，使得淤泥自然风干；

（3）制备加强纤维：将聚氯乙烯树脂加热至140℃以软化聚氯乙烯树脂，之后向软化的聚氯乙烯树脂内加入玻璃纤维，聚丙烯纤维，塑钢纤维；继续加热至160℃，持续反应10-15min后，冷却至常温，制得加强纤维；

（4）制备防水添加剂：将硬脂酸钙以1:21的比例投入至乙醇溶液中，待硬脂酸钙融化后，再向乙醇溶液中投入减水剂，硬脂酸钙，分散剂，镁质石灰，膨胀剂，混合后制得防水添加剂；

（5）混合：将水泥，经步骤（2）处理后的淤泥，煤渣，经步骤（1）处理后的建筑废料，经步骤（3）制得的加强纤维，经步骤（4）制得的防水添加剂投入至混凝土搅拌机中，向搅拌机中加入水，启动搅拌机，搅拌得到混凝土。

本发明通过将建筑废料作为原料，有效减少砂石原料的使用，提高资源利用率；且由于建筑废料发挥了用处，从而有效减小建筑垃圾对土地的占用和对土壤，水体的污染，极大程度的改善了生态环境；且根据不同的建筑垃圾进行不同的处理，充分发挥建筑废料的价值，提高资源利用率；混凝土块切割为块状，硬度较大，可增强桩基的牢固强度；砖块和瓦片的强度较低，从而进行粉碎，与水泥充分混合，较制成块状而言，更能得到充分的利用，提高建筑垃圾的利用率；同时制成颗粒后，可降低水泥的使用量，从而节省建设成本；且通过对混凝土块进行钻孔，在混凝土成型以及凝固的过程中，保证水泥能够通过孔进入至混凝土块内，增强混凝土块与水泥之间的连接牢固度，有效提高混凝土的强度；淤泥在通过投放氧化钙之后，淤泥中的异味将有效被去除，防止最后制得的混凝土中含有异味。

本发明中使用淤泥，煤渣，建筑废料等材料来制备水泥混凝土，从而有效减少了天然砂和碎石的使用，有效减小对不可再生资源的浪费，防止资源出现不可逆的短缺情况；其次还可防止淤泥，煤渣，建筑废料这些废料对生态环境或生活环境造成污染，也无需再单独对这些废料进行处理，不仅加强了生态环境，还有效减小了对废料的处理成本，降低市政投入；加强纤维经过多种纤维聚合而成，相较单种纤维而言，具备多种纤维的特性以及高强度的韧性，有效提高制得后的混凝土的抗拉，抗弯，抗剪强度。

进一步的，所述防水添加剂由以下重量份的材料组成：减水剂5-10份，硬脂酸钙3-5份，分散剂3-5份，镁质石灰2-3份，膨胀剂1-2份；通过减水剂可减小混凝土制备过程中的用水量，硬脂酸钙和膨胀剂可以有效在混凝土变硬时，增大混凝土的膨胀体积，从而防止混凝土过硬而发生干裂的情况，有效对水泥进行填缝；从而通过减水剂，硬脂酸钙，膨胀剂之间的配合，有效实现用水量的减少，同时又不会因为用水量过少而造成开缝的情况。

进一步的，所述镁质石灰为含有以下质量百分比的成分的石灰石：cao≥49%，h2o≤0.5%，mgo≥3.8%，sio2≤1.5%,s≤0.035%。

综上所述，本发明具有以下有益效果：使用淤泥，煤渣，建筑废料等材料来制备水泥混凝土，减小对不可再生资源的浪费，防止资源出现不可逆的短缺情况；其次还可防止淤泥，煤渣，建筑废料这些废料对生态环境或生活环境造成污染，也无需再单独对这些废料进行处理，不仅加强了生态环境，还有效减小了对废料的处理成本，降低市政投入。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中b处的放大图。

图3为助动部件与搅拌叶的配合示意图。

图4为图3的剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。

实施例1

一种混凝土，由以下重量份的材料组成：水泥35份，淤泥15份，煤渣15份，建筑废料8份，加强纤维5份，防水添加剂2份；其中，所述加强纤维由以下重量份的材料组成：玻璃纤维5份，聚丙烯纤维2份，塑钢纤维2份，聚氯乙烯树脂5份；其中，所述防水添加剂由以下重量份的材料组成：减水剂5份，硬脂酸钙3份，分散剂3份，镁质石灰2份，膨胀剂1份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂；其中，所述镁质石灰为含有以下质量百分比的成分的石灰石：90.47%cao，0.5%h2o，8%mgo，1%sio2,0.03%s；其中，所述膨胀剂由氧化钙，硫铝酸钙，水以1:1.5:2的比例混合得到。

上述混凝土由以下制备方法制备得到，具体包括以下步骤：

（1）建筑废料处理：将废弃混凝土块通过切割机切割成块状，块状混凝土可为不规则形状，但均控制在体积小于8立方厘米的范围内；之后通过钻孔机在块状混凝土的不同位置进行打孔，打出的孔的孔径为0.5cm；之后将废弃的砖块，瓦片通过碎石机粉碎成80目的颗粒；之后将上述处理过后的建筑废料一同混合形成建筑废料a；（2）淤泥除臭：从河，湖，池塘，沉淀池，护城河等地方取得淤泥后，按1:1.5的比例向淤泥中投放氧化钙，并进行24h的静置；静置期间每隔20-30分钟人工采用耙子将淤泥搅乱；待24h之后，对淤泥进行晾晒，使得淤泥自然风干形成淤泥块；

（3）制备加强纤维：取玻璃纤维5kg，聚丙烯纤维2kg，塑钢纤维2kg，聚氯乙烯树脂5kg；之后将聚氯乙烯树脂在锅炉中加热至140℃，使得聚氯乙烯树脂被软化，之后向软化后的聚氯乙烯树脂内加入玻璃纤维，聚丙烯纤维，塑钢纤维；继续加热锅炉使得锅炉升温至160℃，待锅炉内物料持续反应10-15min后；静置10h，使得锅炉以及锅炉内的物料冷却至常温，制得加强纤维；（4）制备防水添加剂：取氧化钙1kg，硫铝酸钙1.5kg，水2kg，经过搅拌机混合后制得膨胀剂；取原料乙醇溶液36kg，减水剂5kg，硬脂酸钙3kg，分散剂3kg，镁质石灰2kg，上述制得的膨胀剂1kg；之后将上述取得的乙醇溶液投入反应锅中，之后再向反应锅中投入硬脂酸钙，启动搅拌器，使得硬脂酸钙融化于乙醇溶液中；之后向反应锅内加入减水剂，硬脂酸钙，分散剂，镁质石灰，膨胀剂，并将反应锅加热至70℃，之后启动搅拌器，待物料混合并溶解后制得防水添加剂；

（5）混合：取水泥70kg，淤泥30kg,煤渣30kg,经步骤（1）处理后的建筑废料16kg,经步骤（3）制得的加强纤维10kg，经步骤（4）制得的防水添加剂4kg，水25kg；之后将上述取得的水泥，淤泥，煤渣，建筑废料，加强纤维，防水添加剂，水均投入至混凝土搅拌机中，启动搅拌机，搅拌均匀后得到混凝土。

如图1所示，所述的混凝土搅拌机包括机架1，搅拌室2，搅拌装置以及驱动装置；所述搅拌室2由不锈钢制成，且可转动地架设在机架上，所述搅拌装置设于搅拌室内，该搅拌装置包括搅拌轴31和设于搅拌轴上的搅拌叶32，具体的，该搅拌叶32为螺旋状设置，可在搅拌轴转动时，对搅拌室内的物料进行搅拌；所述驱动装置包括第一驱动部件4，用于驱动第一驱动部件转动的驱动件5及与该第一驱动部件传动连接的第二驱动部件6，当驱动件5动作时，所述第一驱动部件4驱动所述搅拌室转动，所述第二驱动部件6则驱动搅拌装置相较搅拌室进行反向转动，保证水泥与其他材料之间混合充分，制得的混凝土质量高；而在与传统搅拌器达到相同搅拌效果的情况下，搅拌设备的能耗可降低至原先的50%，从而在不改变搅拌效率的情况下，到达良好的节能效果。

具体的，所述第一驱动部件4包括主动件41，从动件42，传动件43，减速件44以及输出件45，所述驱动件5为市面上直接采购的电机，所述主动件41为与该电机输出轴固连的皮带轮，所述从动件42与该主动件转动连接，且优选的，两者之间采用皮带实现传动连接；所述从动件42也为皮带轮，皮带的一端套设在主动件上，另一端套设在从动件上；所述传动件43与所述从动件42为同轴设置，且从动件42为固连在传动件43上的齿轮，所述减速件设置为3个，且减速件为直径小于从动件的齿轮，所述输出件为一环形的金属件，该金属件内壁上间隔均匀的分布有多个卡齿，输出件围设在多个减速件外，且减速件与输出件的卡齿相啮合；优选的，所述传动件43和从动件42均活动套设于所述搅拌轴31外，可相对搅拌轴进行转动，且不会带动搅拌轴一起转动；优选的，搅拌轴上对应于传动件43和从动件42的位置上分别设有一凸部，通过该凸部分别对传动件43和从动件42的位置进行限定。

具体的，所述第二驱动部件6包括与所述从动件同步动作的输入齿件61，与该输入齿件61传动连接的减速齿件62及与该减速齿件传动连接的输出齿件63，该输出齿件63与所述搅拌轴31固连;具体的，该输入齿件为固连在从动件上的齿轮，且位置为对应于与传动件的另一侧上，所述减速齿件62包括固连在一起的两个齿轮，其中一个齿轮的直径较大，另一个齿轮的直径较小；且直径较大的齿轮与输出齿件相啮合，直径较小的齿轮与输出齿件相啮合；所述输出齿件为齿轮，且输出齿件与搅拌轴固连，从而输出齿件转动时即可带动搅拌轴转动。

进一步的，所述机架1上设有一定位座11，该定位座为由不锈钢焊接成的方向框架；所述驱动件可设置在该定位座11上；优选的，该驱动件优选为直流电机，可一段时间进行正转，一段时间进行反转，对于混凝土的搅拌更为均匀；具体正转，反转的时间根据实际需求进行制定，故不做具体限定；当驱动件正转时，通过皮带传动从动件顺时针转动，传动件跟随从动件进行顺时针转动，驱动输出件逆时针转动，带动搅拌室逆时针转动；且输出件通过减速件实现减速；同时输入齿件跟随从动件顺时针转动，驱动减速齿件逆时针转动，减速齿件驱动输出齿件顺时针转动，带动搅拌轴顺时针转动，从而搅拌室和搅拌轴可在同一驱动件的驱动下实现反向转动；当驱动件反转时，上述部件均反向转动。

为了降低搅拌叶与搅拌室之间的磨损，我们在所述搅拌叶32与所述搅拌室2内壁之间设置了用于减小两者之间的摩擦力的助动装置;具体的，所述助动装置包括间隔分布的多个助动部件7，该助动部件7包括罩体71和设于罩体内的滚动件72，所述滚动件为钢珠，是所述上罩体71包括筒状的容纳部711，与所述搅拌叶相连的连接部712和用于连接该容纳部和连接部的锥形部713，所述容纳部711可设置为筒状，且容纳部711的直径应当设置为大于滚动件的直径；所述连接部712的直径小于滚动件的直径设置，连接部的两侧分别向外延伸形成两凸缘，两凸缘通过螺钉与搅拌叶32相连，从而使得罩体可相对搅拌叶32进行拆卸；为了方便滚动件置入罩体内，我们在所述连接部上对称设有两开口槽714，该开口槽714为“v”字形结构设置，该开口槽714下部延伸至所述锥形部713上;进一步的，所述滚动件72至少部分穿出至所述罩体71，使得滚动件与搅拌室内壁相接触；具体的，容纳部711下表面设有圆形的开口715和多个环形漏料通道716，该漏料通道716的宽度优选为1.5cm;所述滚动件下部可穿过该开口，从而伸出至罩体的外表面下部；所述多个环形漏料通道716之间间隔均匀，且以所述开口的中心为中心，多个环形漏料通道716的半径依次向外增大；作为优选的，所述容纳部711侧壁上间隔均匀的分布有多个条形的漏料通槽717，且漏料通槽717的宽度设置为2cm。

为了防止螺钉无法拆卸，我们在所述连接部712内，外表面上分别设置了一柔性层91，该柔性层由橡胶材料制成；且所述螺钉92两端分别螺接有密封帽93，该密封帽93由不锈钢制成，内壁上设有内螺纹，且下部为扩口结构设置，这里的扩口结构指的是密封帽下部的开口直径大于帽体部分的直径。

实施例2

一种混凝土，由以下重量份的材料组成：水泥40份，淤泥20份，煤渣20份，建筑废料12份，加强纤维8份，防水添加剂3份；其中，所述加强纤维由以下重量份的材料组成：玻璃纤维8份，聚丙烯纤维3份，塑钢纤维3份，聚氯乙烯树脂6份；其中，所述防水添加剂由以下重量份的材料组成：减水剂10份，硬脂酸钙5份，分散剂5份，镁质石灰3份，膨胀剂2份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂；其中，所述镁质石灰为含有以下质量百分比的成分的石灰石：85.47%cao，0.4%h2o，13.1%mgo，1%sio2,0.03%s；其中，所述膨胀剂由氧化钙，硫铝酸钙，水以1:1.5:2的比例混合得到。

上述混凝土由以下制备方法制备得到，具体包括以下步骤：

（1）建筑废料处理：将废弃混凝土块通过切割机切割成块状，块状混凝土可为不规则形状，但均控制在体积小于8立方厘米的范围内；之后通过钻孔机在块状混凝土的不同位置进行打孔，打出的孔的孔径为0.5cm；之后将废弃的砖块，瓦片通过碎石机粉碎成80目的颗粒；之后将上述处理过后的建筑废料一同混合形成建筑废料a；（2）淤泥除臭：从河，湖，池塘，沉淀池，护城河等地方取得淤泥后，按1:1.5的比例向淤泥中投放氧化钙，并进行24h的静置；静置期间每隔20-30分钟人工采用耙子将淤泥搅乱；待24h之后，对淤泥进行晾晒，使得淤泥自然风干形成淤泥块；

（3）制备加强纤维：取玻璃纤维8kg，聚丙烯纤维3kg，塑钢纤维3kg，聚氯乙烯树脂6kg；之后将聚氯乙烯树脂在锅炉中加热至140℃，使得聚氯乙烯树脂被软化，之后向软化后的聚氯乙烯树脂内加入玻璃纤维，聚丙烯纤维，塑钢纤维；继续加热锅炉使得锅炉升温至160℃，待锅炉内物料持续反应15min后；静置10h，使得锅炉以及锅炉内的物料冷却至常温，制得加强纤维；（4）制备防水添加剂：取氧化钙1kg，硫铝酸钙1.5kg，水2kg，经过搅拌机混合后制得膨胀剂；取原料乙醇溶液105kg，减水剂10kg，硬脂酸钙5kg，分散剂5kg，镁质石灰3kg，上述制得的膨胀剂2kg；之后将上述取得的乙醇溶液投入反应锅中，之后再向反应锅中投入硬脂酸钙，启动搅拌器，使得硬脂酸钙融化于乙醇溶液中；之后向反应锅内加入减水剂，硬脂酸钙，分散剂，镁质石灰，膨胀剂，并将反应锅加热至70℃，之后启动搅拌器，待物料混合并溶解后制得防水添加剂；

（5）混合：取水泥80kg，淤泥40kg,煤渣40kg,经步骤（1）处理后的建筑废料24kg,经步骤（3）制得的加强纤维16kg，经步骤（4）制得的防水添加剂6kg，水40kg；之后将上述取得的水泥，淤泥，煤渣，建筑废料，加强纤维，防水添加剂，水均投入至混凝土搅拌机中，启动搅拌机，搅拌均匀后得到混凝土。

混凝土搅拌机的结构与实施例1中相同，不再赘述。

实施例2

一种混凝土，由以下重量份的材料组成：水泥38份，淤泥18份，煤渣18份，建筑废料10份，加强纤维7份，防水添加剂2.5份；其中，所述加强纤维由以下重量份的材料组成：玻璃纤维6份，聚丙烯纤维2.5份，塑钢纤维2.5份，聚氯乙烯树脂5.5份；其中，所述防水添加剂由以下重量份的材料组成：减水剂8份，硬脂酸钙4份，分散剂4份，镁质石灰2.5份，膨胀剂2份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂；其中，所述镁质石灰为含有以下质量百分比的成分的石灰石：87.47%cao，0.4%h2o，11.31%mgo，0.8%sio2,0.02%s；其中，所述膨胀剂由氧化钙，硫铝酸钙，水以1:1.5:2的比例混合得到。

上述混凝土由以下制备方法制备得到，具体包括以下步骤：

（1）建筑废料处理：将废弃混凝土块通过切割机切割成块状，块状混凝土可为不规则形状，但均控制在体积小于8立方厘米的范围内；之后通过钻孔机在块状混凝土的不同位置进行打孔，打出的孔的孔径为0.5cm；之后将废弃的砖块，瓦片通过碎石机粉碎成80目的颗粒；之后将上述处理过后的建筑废料一同混合形成建筑废料a；（2）淤泥除臭：从河，湖，池塘，沉淀池，护城河等地方取得淤泥后，按1:1.5的比例向淤泥中投放氧化钙，并进行24h的静置；静置期间每隔20分钟人工采用耙子将淤泥搅乱；待24h之后，对淤泥进行晾晒，使得淤泥自然风干形成淤泥块；

（3）制备加强纤维：取玻璃纤维6kg，聚丙烯纤维2.5kg，塑钢纤维2.5kg，聚氯乙烯树脂5.5kg；之后将聚氯乙烯树脂在锅炉中加热至140℃，使得聚氯乙烯树脂被软化，之后向软化后的聚氯乙烯树脂内加入玻璃纤维，聚丙烯纤维，塑钢纤维；继续加热锅炉使得锅炉升温至160℃，待锅炉内物料持续反应15min后；静置10h，使得锅炉以及锅炉内的物料冷却至常温，制得加强纤维；（4）制备防水添加剂：取氧化钙1kg，硫铝酸钙1.5kg，水2kg，经过搅拌机混合后制得膨胀剂；取原料乙醇溶液84kg，减水剂8kg，硬脂酸钙4kg，分散剂4kg，镁质石灰2.5kg，上述制得的膨胀剂2kg；之后将上述取得的乙醇溶液投入反应锅中，之后再向反应锅中投入硬脂酸钙，启动搅拌器，使得硬脂酸钙融化于乙醇溶液中；之后向反应锅内加入减水剂，硬脂酸钙，分散剂，镁质石灰，膨胀剂，并将反应锅加热至70℃，之后启动搅拌器，待物料混合并溶解后制得防水添加剂；

（5）混合：取水泥76kg，淤泥36kg,煤渣36kg,经步骤（1）处理后的建筑废料20kg,经步骤（3）制得的加强纤维14kg，经步骤（4）制得的防水添加剂5kg，水40kg；之后将上述取得的水泥，淤泥，煤渣，建筑废料，加强纤维，防水添加剂，水均投入至混凝土搅拌机中，启动搅拌机，搅拌均匀后得到混凝土。

混凝土搅拌机的结构与实施例1中相同，不再赘述。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。